浙江大学脑机接口团队成功实现脑控书写汉字

用意念在脑海里写字，机械臂隔空在写字板上一笔一划写出“浙江大学脑机接口”8个字。

4月23日下午，浙江大学脑机调控临床转化研究中心神经疾病分中心发布了关于脑控汉字书写的最新研究成果，志愿者只需想象正常的书写过程，这个书写过程可以被运动区的神经元活动反映出来，通过对运动区神经信号的解析，可以获得他所想象的书写轨迹，并控制机械臂进行书写，成功实现了侵入式脑机接口控制机械臂书写汉字。

据了解，用“意念写字”的志愿者张大伯今年76岁，是一位车祸后高位截瘫患者。他于2020年参与浙江大学脑机接口研究项目，成为我国首例侵入式脑机接口的临床转化研究的志愿者，可以通过意念完成喝水、进食、握手等手部大关节动作，填补了国内空白。

浙江大学脑机调控临床转化研究中心神经疾病分中心主任、浙江大学医学院附属第二医院神经外科张建民教授说，此次最新研究主要集中在脑控汉字书写的研究，成功实现了侵入式脑机接口控制机械臂书写汉字。

“志愿者只需想象正常的书写过程，这个书写过程可以被运动区的神经元活动反映出来，我们通过对运动区神经信号的解析，可以获得他所想象的书写轨迹，并控制机械臂进行书写。”

浙江大学脑与脑机融合前沿科学中心研究员祁玉介绍，“我们在研究中发现，写字的过程与大关节运动有一个重要的区别，依赖于写字的不同局部结构与运动状态，其运动的大脑表达存在不同的模式切换，因此构建了动态的解码模型，获得了更好的效果。”

传统脑机接口中，对于机械臂伸抓的控制原理是大关节运动的解析，而汉字书写的过程是一种精细运动，对于复杂精细运动的高精度解码目前还是难题。

张建民教授说，汉字书写的难点主要在于汉字是象形字，有复杂结构；其次，大部分汉字笔画较多，分类更难。“对于汉字书写的研究，我们团队从2022年暑期开始部署，2023年实现了志愿者在线的脑控机械臂书写的系统，从侵入式脑机接口的汉字书写角度，我们第一次完成这个工作。”

浙大二院神经外科副主任、功能神经外科组组长朱君明主任医师介绍，脑控汉字书写的研究突破，对那些外伤或中风后的瘫痪病人，尤其像渐冻症患者，丧失了运动和语言功能，如果能够通过脑电信号的提取，来控制外部的机械设备，就可以写出文字，和外界进行沟通，满足患者的沟通需求。随着研究项目更进一步的发展，将来或许可以涉及患者的肢体功能及语言功能重建，实现脑机接口研究的临床转化。